高速数控冲床X-Y平台鲁棒内模控制.pdf

第 2期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 N0．2 2011年 2月 M odularM achineTool Autom aticM anufacturingTechnique Feb．2011 文章编号 ：tO01—2265(2011)02—0062—04 高速数控冲床 x—Y平台的鲁棒内模控制 时丽丽，王钦若 ，张 慧 (广东工业大学 自动化学院，广州 510006) 摘要 ：现代板材加工数控冲床具有精度要求高、高速度 、高加速度等特点，冲床 x—Y平台的运动受负 载扰动、非线性振动和摩擦等因素的影响是一个典型的非线性 系统。文章以伺服 系统和数控冲床 x． Y平 台为控制对象，研 究了平 台的传动机构和运动特性 。运用机理建模 的方法 ，建立 了对象的数 学 模型，同时给出一种 内模控制器的设计方法及其鲁棒性设计 。仿真和 实验结果表 明，此控制方法具 有 良好的跟踪性能和抗干扰性能。 关键词 ：数控冲床 ；x—Y平 台；数学模型；内模控制 中图分类号 ：TH16；TG65 文献标识码 ：A InternalM odelControlforX ··Y tableofHigh--speed NC M achineTool SHILi—li，WANGQin—ruo，ZHANGHui (SchoolofAutomation，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China) Abstract：Themodern sheetmetalprocessingNC machinetoolpossessfeaturesashighprecision，high speedandhi曲 acceleration．ThemovementoftheX_Ytableisatypicalnonlniearsystemforthenifluence ofloaddisturbance，nonlinearvibrationandfriction．Inthispaper，thesystem ’Smathematicalmodelinclu- dingtheservosystem and theX-Y tablesystem arepresented and researched．Italso givesthedesign methodofInternalmodelcontroland itsrobustdesign．Thesimulation andexperimentresultsprovethat thecontrolstrategyhavegoodtrackingPerformanceanddisturbancerejectionPerformanee． Keywords：NC machinetool；X ·Y table；mathematicalmodel；Internalmodelcontrol 动力学模型 ；以广东工业大学与东莞东华公司合作 O 引言 研发的LX328高速数控冲床为例建立了x-Y数控平 高速高精度数控 冲床广泛应用于汽车、纺织、仪 台沿 轴运动的数学模型。应用鲁棒 内模控制方法 器仪表、军工等行业 ，在1二业生产 中具有十分重要的 设计了系统控制策略 ，把 内模控制器转化为 PID参 作用 。数控冲床工作性能的提高 ，要求 、y轴伺服 数 ，可直接应用于现有装置而无需任何硬件调整，这 进给系统能高速准确地定位 。而数控冲床在实际工 就为现有控制系统